Biomimicry איך הטבע בהשראת הטכנולוגיה של היום
הטכנולוגיה והטבע נתפסו באופן מסורתי ככוחות שונים - הטכנולוגיה היתה לעתים קרובות אמצעי ליצירת אובייקטים או אנרגיות שלא מתרחש באופן טבעי בסביבה שלנו. עם זאת, גישות חדשות לפיתוח מוצרים וטכנולוגיה כגון ביומטרי ו עיצוב גנראטיבי הפכו להפוך להפוך את המגמה.
התכנון הנוצר הוא תהליך של נטילת מסגרת של רעיון ותרגום לקבוצת כללים, המתפרשים על ידי מחשב בעל עוצמה גבוהה. על ידי הדמיה של אלפי וריאציות באמצעות מחשוב בעל עוצמה גבוהה, תהליך זה מחקה את התהליך הטבעי של האבולוציה.
ג 'ף קובלסקי, מנהל טכנולוגיה ראשי ב אוטודסק, מתאר את תהליך התכנון היוצר, “אלגוריתמים של מחשב מכונה יכולים כעת לזהות דפוסים הטבועים במיליוני מודלים תלת-ממדיים וליצור טקסונומיות ללא הכוונה או התערבות של בני אדם.” Biomimryry הוא “גישה לחדשנות המבקשת פתרונות בר קיימא לאתגרים אנושיים על ידי הדמיית דפוסים ואסטרטגיות שנבדקו על ידי הטבע.”
להלן נבחן 10 דוגמאות אפיים של טכנולוגיה בהשראת הטבע, המנצלות מושגים אלה של ביומימיה ו / או עיצוב גנטי.
1. סמים חיסונים - ים Urchin
חוקרים אוסטרליים שיכפלו את האופן שבו קיפודי ים בונים פגז חיצוני קשה סביב עצמם להגנה על חלבונים לתרופות וחיסונים משינויים בטמפרטורות הסובבות.
תהליך כימי זה של יצירת שכבת מגן הוא שימושי במיוחד עבור יישומים כגון תרופות המופצות למדינות עם מערכות תחבורה לקויה או קירור.
2. מרכז אקוויטי לאומי, בייג'ינג - מבנה הבועה
מרכז השחייה והצלילה האיקוני מאולימפיאדת הקיץ של סין 2008 כולל חזית יחידה במינה, המורכבת ממאות בועות מבודדות בתבנית אקראית לכאורה.
עם זאת, דפוס זה של בועות אינו אקראי בכלל, אלא מבוסס על הגיאומטריה המדויקת למצוא במערכות טבעיות כמו תאים, מבנים מולקולריים, גבישים. שכפול הדפוסים הקיימים של הטבע מוביל לחלוקת המשנה היעילה ביותר של המרווח התלת-ממדי.
3. סינגפור טיילת בתי קולנוע - דוריאן
ממוקם כמעט על קו המשווה באקלים חם מאוד, תיאטראות Esplanade בסינגפור תכונה עיצוב ייחודי באמת, זכוכית עור, כי היה בהשראת פירות Durian המקומי.
מערכת של מאות לוחות אלומיניום בצורת משולש זווית מבוסס על כיוון השמש, הגנה על המורכב מפני חום אור שמש ישיר תוך מציף את הפנים עם אור טבעי.
4. מערבלי מים - קאלה ליליס
הספירלות הצנטריפטליות של שושן קאלה שימשו השראה לטכנולוגיית ערבוב המים התעשייתי שפותחה על ידי פאקס סיינטיפיק. העיצוב הטבעי של הלילי הוא אידיאלי ליכולתה לסייע לזרימת המים.
טכנולוגיית המיקסר המתאימה מתגאה ביכולת “כדי להפיץ 10 מיליון גלונים עם טביעת הרגל אותה אנרגיה כמו שלוש וואט 100 נורות.”
5. טורבינות - סנפיר לוויתן
סנפיר של לווייתנים גבשושית תכונה קצוות, קצוות לא נראה סדיר המכונה שחפת. גושים הוכחו כדי לאפשר דינמיקה נוזלים הרבה יותר גדול מאשר סנפיר קצוות.
השראה השראה מן הסנפירים בצורת לא סדיר של לווייתנים ענקיים אלה, חברות כגון WhalePower ואחרים פיתחו “שחפת” להבים לשימוש במעריצים ובטורבינות פועלים ביעילות רבה בהרבה מאשר להבים מסורתיים.
6. בגדי ים - כריש עור
עורו של כריש מורכב מאלפיים ואלפים של קשקשים חופפים הידועים בשם “דנטלי עור”. שיניים אלה משבשות את היווצרות מערבולות המים הסוערות, ומאפשרות לכריש לעבור ביעילות רבה יותר ובמהירות דרך המים.
באולימפיאדת 2008, מייקל פלפס ושחיינים אחרים לבשו חליפות שמציעות בד שמטרתו לחקות את עורות הכריש, ומאוחר יותר האפיל על רישומי עולם רבים. למרות חליפות כאלה אסורים עכשיו בתחרויות שחייה, הרעיון של חיקוי השיניים של כריש משמש כיום על ספינות סירה כדי לשפר את היעילות.
7. סוללות ביו - גוף האדם
הגוף האנושי יוצר אנרגיה באמצעות התגובה הכימית הידועה בשם חילוף החומרים. כאשר אדם צורך פחמימות או סוכרים, האנזימים בגוף לשבור את הגלוקוז ולשחרר אנרגיה. מדענים עובדים כעת על יצירת סוללות שפועלות על תרכובות אורגניות כמו סוכר לייצור אנרגיה: סוללה ביולוגית.
חוקרים באוניברסיטאות רבות, כמו גם בתאגידים כגון סוני, כבר עובד על החלק הארי של העשור האחרון כדי ליצור סוללה ביו מסחרית קיימא. בשנת 2007, סוני פיתחה בהצלחה אב טיפוס סוללה ביו אשר ניצלו אנזימים כדי ליצור פלט אנרגיה מספיק (50mW) כדי כוח הווקמן.
8. חומר סינתטי - GM עכביש משי
המשי שנוצר על ידי עכבישים לארוג קורי שלהם הוא חומר טבעי טבעי. משום שהעכבישים הם טריטוריאליים וקניבליסטים בטבעם, “קציר” עכביש משי מעולם לא היה בת קיימא מבחינה מסחרית, ואפילו פעם אחת שהושגו, החוטים הפרט של משי עכביש כל כך בסדר, כי כל מערכות ספינינג חדש יצטרך להיות שנוצר על מנת לארוג את החוטים יחד.
עם זאת, אמריוויל, קליפורניה מבוסס סטארט אפ בשם Bolt Threads יש לכאורה לפתור את האתגר באמצעות מיקרואורגניזמים מהונדסים גנטית. אם הטכנולוגיה מוכיחה להיות בר קיימא, במקרים השימוש הפוטנציאלי יכול לכלול “אפודי מגן, בקבוקי מים מתכלים, וחבלים גמישים להשעיית גשר.”
9. Waterproof חומרים - כנפי פרפר
בשנת 2013, צוות של מהנדסי MIT פיתח את מה שתואר כחומר הדוחה ביותר מים שנעשו אי פעם. העיצוב שלהם תכונה חומר עם רכסים סיליקון זעירים כי לחקות את הדפוסים שנמצאו על כנפיו של פרפר מורפו.
החומר הוא כל כך יעיל, כי בטמפרטורות supercool, מים ניתר מעל פני השטח מהר יותר מאשר זה יכול להקפיא, מציע יישומים פוטנציאליים עבור הטכנולוגיה על כנפיים מטוסים טורבינות בנוסף בגדים עמידים במים.
10. דבק קלטת - בהונות גקו
הרגליים של שממית הם דביק במיוחד בשל שלהם “קבוצות של מבנים ארוכים ודקים בצורת מרית סטים אשר להגדיל את שטח הפנים ולהגדיל אטרקציות חשמל חלש בין בהונות לבין משטח.”
קבוצה של חוקרים באוניברסיטת סטנפורד לאחרונה פיתחה חומר דבק מלאכותי המבוססת על מושגים אלה, אשר אפשרו בהצלחה לתלמיד גראד להגדלת קיר זכוכית באמצעות שתי כריות בגודל יד עשוי מהחומר. מלבד טיפוס קירות כמו ספיידרמן, הטכנולוגיה יש יישומים פוטנציאליים בתעשייה כי היה להחליף מערכות קיימות המשתמשות ביניקה או בדבק כימי.
הערת העורך: פוסט זה נכתב עבור Hongkiat.com על ידי אנדרו ארמסטרונג. אנדרו הוא נלהב הטכנולוגיה יועץ שיווק דיגיטלי מבוסס באזור מפרץ סן פרנסיסקו. הוא מתגורר בסן מתאו, קליפורניה עם אשתו ובנו הצעיר. אתה יכול להגיע אליו בטוויטר.
עכשיו קרא: 15 דוגמאות של איך טכנולוגיה חדשנית אופנה
